Analýza: Ekonomické posúdenie výhodnosti výstavby fotovoltickej elektrárne

4. 10. 2022

Súčasná ekonomická situácia v Európe spolu s komoditnou krízou vedie nutne k zamysleniu, čo možno urobiť pre zníženie nákladov na energie, a to vrátane nákladov na elektrinu. Táto otázka trápi nielen firmy, ale aj domácnosti. Zníženie spotreby je jednou z ciest, ktorá má však svoje limity. Dokonca ani významnejšie investície smerujúce k prevádzkovým úsporám nemusia v niektorých prípadoch pomôcť. Je vždy dôležité posúdiť návratnosť investícií v nadväznosti na prínosy z úspor. Riešením, ktoré sa v našich podmienkach najčastejšie ponúka, je výstavba fotovoltických elektrární (FVE). Výška investícií do FVE je závislá na voľbe jej výkonu a na požadovaných technických parametroch. Výkon 1 kWp FVE v našich podmienkach vyrobí za rok v priemere 1 MWh až 1,1 MWh elektrickej energie. Priemernú dennú výrobu je možné odhadovať na 3 kWh – v letnom období to býva aj 12 kWh, avšak v zimnom období pri silnej inverznej oblačnosti sa môže denná výroba pohybovať iba na úrovni cca 0,14 kWh. V zimnom období je preto prínos FVE minimálny.

Je preto zrejmé, že okrem technického návrhu riešenia FVE má dôležitú úlohu aj posúdenie jej ekonomického prínosu, a to vrátane spôsobu využitia danej FVE. Posúdenie ekonomickej výhodnosti inštalácie FVE je pre stanovenie efektívnosti a návratnosti vynaložených investícií určujúce. Preto sa spoločnosť Photomate, s.r.o. rozhodla rozšíriť portfólio služieb o spracovanie ekonomickej analýzy investícií do FVE. Výsledky analýzy možno použiť aj do žiadosti dotácií ako „štúdiu uskutočniteľnosti“.

Časový priebeh spotreby elektriny

Optimálny výkon FVE je potrebné určiť na základe časového priebehu spotreby elektriny. Výška optimálneho výkonu je taká, pri ktorej bude vyrobená elektrická energia pokrývať maximum spotreby a zároveň bude dochádzať k minimálnemu prietoku energie do siete. Inak povedané, ide o maximálny ekonomický prínos z investícií do výstavby FVE. Zvyšovaním výkonu FVE nad túto optimálnu hodnotu sa bude výraznejšie zvyšovať najmä dodávka elektrickej energie do siete, pričom na zníženie odberu elektriny sa bude navýšenie výkonu prejavovať menej. Ak budú výkupné ceny výrazne nižšie ako predajné ceny elektrickej energie, a to vrátane poplatkov spojených s distribúciou energie, bude ekonomický prínos zvýšeného výkonu FVE menej výhodný. Pri posudzovaní investícií je tiež dôležité vychádzať z dlhodobejších prognóz cenového vývoja na trhu s elektrinou a neuvažovať ceny iba v krátkodobom horizonte, pretože z dlhodobého hľadiska potom tieto výsledky môžu byť výrazne skreslené.

Obrázok 1: Príklad vplyvu veľkosti výkonu FVE na zníženie spotreby a veľkosť dodávky výkonu do siete

Časový priebeh zaťaženia je teda určujúcim prvkom na stanovenie optimálneho výkonu FVE. Na nasledujúcom grafe je zobrazený časový priebeh zaťaženia kedy je maximum spotreby je okolo poludnia. Vyrobená energia z inštalovanej FVE sa pri tomto charaktere spotreby podieľa v maximálnej miere na znížení spotreby elektriny. Zvýšenie výkonu FVE nad optimálnu hranicu so sebou prináša vznik prietoku energie do siete. Na obmedzenie prietoku energie do siete je možné využívať batériové úložiská, čo však predstavuje zvýšenie investičnej náročnosti celého projektu.

Obrázok 2: Príklad časového priebehu spotreby elektriny u zákazníka pripojeného do siete vn a ideálny stav výroby FVE s výkonom 1200 kWp (jún)

Nasledujúci časový priebeh zaťaženia ukazuje počas dňa dve maximá. Pri inštalácii FVE s južnou orientáciou panelov bude maximum výroby elektriny na poludnie. To znamená, že sa nebude kryť maximum výroby s maximom spotreby, pretože maximá spotreby nastupujú v ranných a popoludňajších hodinách. V tomto prípade je preto možné odporučiť orientáciu panelov na východ a západ. Pre vyššie využitie FVE sa zároveň odporúča batériové úložisko, ktoré umožní naakumulovať „prebytočnú“ energiu vyrobenú cez poludnie a využiť ju v dobe vyššieho zaťaženia. Batériové úložisko môže zároveň plniť funkciu záložného zdroja.

Obrázok 3: Príklad časového priebehu spotreby elektriny u zákazníka pripojeného do siete nn a ideálny stav výroby FVE s výkonom 75 kWp (jún)

Aspekty pre ekonomické zhodnotenie vynaložených investícií

Na zhodnotenie účelnosti vynaložených investícií využívame rôzne ekonomické ukazovatele. V našom prípade používame čistú súčasnú hodnotu (anglicky „Net Present Value“, známa tiež pod skratkou NPV). NPV umožňuje porovnať kapitálové výdavky a príjmy z investície za dobu životnosti FVE v ich súčasnej hodnote, čím zohľadňuje ako faktor rizika, tak aj času realizácie investície. Kladná hodnota NPV potom znamená, že sa investícia nielen vráti, ale prinesie aj zisk. Naopak, ak je hodnota NPV záporná, znamená to, že výdavky na prevádzku FVE sú vyššie ako očakávané príjmy a investícia je stratová. Ak sa hodnota NPV rovná nule, nevynesie investícia žiadny ekonomický zisk, iba uhradí vložené prostriedky vrátane zohľadnenia diskontu.

Ďalším používaným ukazovateľom je index ziskovosti, anglicky „Profitability index“ (PI). Ide o pomer diskontovaných príjmov z investícií a kapitálových výdavkov. Je to užitočný nástroj na hodnotenie projektov, pretože umožňuje kvantifikovať množstvo hodnoty vytvorenej na jednotku investície. Výhodnosť metódy PI je najmä v tom, že označuje relatívne číslo, t.j. pomer, namiesto absolútneho čísla.

Ďalším používaným kritériom je doba jednoduchej návratnosti vynaložených investícií, anglicky „Payback Period“ (PP). Ide o stanovenie doby, za ktorú peňažné príjmy z investície vyrovnajú počiatočný kapitálový výdavok na investíciu. Vzhľadom na dlhšie časové obdobie návratnosti vynaložených investícií je preto vhodné využívať diskontovanú dobu návratnosti investícií.

Obrázok 4: Vývoj cien silovej elektriny na komoditnej burze Power Exchange Central Europe, as